우원기술, 0.3초 마다 전극 쌓는 초고속 'Z스태킹 장비' 개발

우원기술 R&D 센터 전경 (우원기술 제공)

이차전지 조립장비 업체인 우원기술은 전극 적층 속도를 장당 0.3초로 줄인 Z스태킹 장비를 개발했다고 29일 밝혔다.

스태킹 장비는 양극, 음극, 분리막 등 배터리 소재를 적층된 셀 형태로 조립하는 장비다. 기존에는 낱장으로 된 구성 요소를 양극, 분리막, 음극, 분리막 순서로 반복해 쌓거나 돌돌 말아 케이스에 밀봉하는 형태가 일반적이었다.

'Z스태킹' 공법은 분리막을 자르지 않고 알파벳 'Z' 형태처럼 지그재그 모양으로 접어 사이사이에 양극과 음극을 번갈아 쌓는 방식이다. 화재를 유발할 수 있는 양극과 음극의 접촉 가능성을 차단하고 정렬 구조가 틀어지는 것을 방지해 안전성을 높이는데 유리하다.

Z스태킹 (Z폴딩) 기술 설명 (출처: SK온)

우원기술이 개발한 장비는 분리막 1장당 양극과 음극을 붙이는 시간이 0.3초 밖에 걸리지 않는다. 현재 상용화된 스태킹 장비 중 가장 빠른 속도가 장당 0.5초로 2배 가까이 속도를 개선했다고 회사 측은 설명했다.

이차전지 조립공정 생산성을 개선할 수 있으며, 특히 최근 배터리 시장에서 수요가 높아지는 각형 배터리 생산 효율을 높이는데 도움이 될 것이라고 강조했다.

각형 배터리는 파우치형 배터리와 비교해 더 두껍게 만들 수 있어 전극 적층수가 더 많아 고속 스태킹 설비가 필요하다.

우원기술 관계자는 “투자비 절감 효과가 커 글로벌 배터리 제조사와 장비 도입을 논의 중”이라며 “물리적 한계에 가까운 0.3초대 속도를 구현하면서 확실한 기술 격차를 바탕으로 진입장벽을 세우겠다”고 말했다.

회사는 연구개발(R&D) 센터를을 중심으로 향후 스태킹 속도를 0.3초 이하로 단축시키는데 도전한다는 계획이다.

우원기술은 SK온 핵심 협력사로 그동안 1400여대의 노칭·스태킹 장비를 공급했다. 스태킹 장비는 2017년부터 현재까지 독점 공급하고 있다. 차세대 장비 개발과 글로벌 신규 고객 유치를 통해 2025년 5000억원, 2027년 1조원 매출을 달성한다는 목표다.

정현정 기자 iam@etnews.com